JP3836688B2 - 無線回線の干渉検出方法および干渉防止システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線回線を利用する無線通信方式の分野に属し、特に他の無線通信装置からの干渉を検出し効果的にその干渉を回避する干渉防止方法及び干渉防止システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、他のシステムとの干渉を回避するための技術としては、フィルタを用いて自システム以外の周波数帯に干渉を与えないようにしたり、両システム間に地理的に十分な距離をおいて、相互に干渉が発生しないようにする方法が主に取られている。
【０００３】
そのため、従来では、同一地域で使用される各無線通信システムの使用周波数帯域を設定する際には、不要波の発生をフィルタ等を用いて十分減衰可能な周波数間隔をガードバンドとして確保している。
【０００４】
さらに、自システムの周波数内においても干渉を回避する手段として、使用する予定の無線回線周波数について無線信号を送信開始する前に当該送信予定周波数および受信予定周波数を受信し、干渉を受けたり与える惧れのある他の信号が存在しないことを予め確認するキャリアセンス方式が一般に用いられている。
【０００５】
キャリアセンス方式は使用される無線通信方式により様々な実施方法があるが、ここではPHS（パーソナルハンディホンシステム）などに用いられ、送信と受信を同一周波数を時分割して行うTDMA-TDD（時分割多重接続-時分割双方向伝送：Time Division Multiple Access - Time Division Duplex）方式における例について説明する。
【０００６】
TDMA-TDD方式では一つの周波数を時間的に複数の間隔に分割する。この、分割した各区間をタイムスロットと呼ばれる。さらに、各タイムスロット毎に無線基地局が送信する下り回線か無線基地局が受信する上り回線かが設定される。例えば、前述のPHSの場合には、5msの中を８個のタイムスロットに分割し、連続する４タイムスロット毎に上り回線と下り回線を繰り返すように設定されている。
【０００７】
また、このTDMA-TDD方式では、使用できる周波数も複数用意されており、5ms毎のタイムスロットと周波数の組合せで使用無線回線が設定される。ある無線回線を使用したい場合には、送信に先立って無線基地局等の無線通信装置は予め定められた時間、使用する予定の無線回線に相当する周波数の使用する予定のタイムスロットを受信しその回線での受信信号レベルが予め定められた一定値以下であることを確認してから使用開始する。
【０００８】
この場合において、もし、使用予定の回線において一定値以上の信号が受信された場合には、使用する無線回線を変更して再び受信を開始する。この動作を受信レベルが一定値以下となる無線回線が見つかるまで繰り返し、干渉の惧れのない無線回線を使用することができる。
【０００９】
また、移動体通信の場合などで通信中に移動体無線通信装置（以下移動機）が移動することにより新たに他の無線通信装置との干渉が発生した場合には、データの誤り率を監視することにより回線品質の劣化を検出し、他の干渉のない無線回線に切替える「チャネル切替え」を行うことにより干渉を回避する方法もある。
【００１０】
一方、TDMA-TDDシステムの無線通信装置における干渉検出技術としては、通信に使用するものと同一の無線受信機を用い、通信中以外のタイムスロットを利用して各周波数およびタイムスロット毎の受信信号レベルを測定することにより、図３に示すような「周波数（キャリア番号）」と「時間（タイムスロット）」毎のレベル測定ができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、二つの異なる無線通信システムが同じ地域に存在する場合には、使用する周波数を区別し、各システム間にガードバンドを設定する必要がある。ところが、周波数資源の有効利用の観点から、利用できないガードバンドはできる限り少なくすることが求められている。
【００１２】
また、国際的な計画に基いた周波数割当を設定する場合などでは既存の国内システムと新しい国際的システム間に十分なガードバンドを確保できないことも考えられる。従来技術で述べたようにフィルタを用いて帯域外への輻射を低減する場合、ガードバンドを少なくすると一般的にはより規模の大きいフィルタが必要となったり、フィルタでは十分な帯域外輻射の抑圧が困難な場合が生じる。
【００１３】
さらには、移動通信システムでは、干渉が発生する惧れのある無線通信装置の場所が必ずしも特定できないため、二つの無線局が接近した場合に発生する惧れのある干渉を避けるために、ほとんどの場所では全く干渉を発生しない場合でもガードバンドを余裕をもって確保することになり、周波数利用効率が低下する。
【００１４】
この問題に対して、全ての地域で同じガードバンドを確保するのではなく、ガードバンドを個別の地域・システム間等で干渉が問題となりうる場合毎に設定した場合、二つの異なるシステムの無線通信設備を互いに自由に設置できないという問題が発生する。
【００１５】
現実的には数多くの無線設備を個別に管理し問題となる帯域の使用を制限することは困難である。また、従来技術で述べたキャリアセンス方式によって、ある無線回線を使用する前にその周波数における干渉波の存在を調べることによって、干渉を回避することが可能であるが、図２に示すように、隣接システムの無線通信装置から出力される広帯域な送信スプリアス成分が干渉源となる場合では、従来方式で述べたキャリアセンス方式で干渉を検出すると、広い周波数範囲に渡って干渉が検出されてしまい、実際に使用可能な周波数に到達するまでに時間を要してしまうという問題がある。
【００１６】
以下、公衆PHS基地局装置における干渉検出および干渉回避方法を例に挙げて従来技術の課題を説明する。この例では、図２において無線システムAがPHS、無線システムBがIMT-2000システムに相当し、2システム間には約5MHzのガードバンドが設けられている。また、PHSシステムの帯域に最も近いIMT-2000システムの帯域は移動端末から基地局装置へ送信する信号に使用される。
【００１７】
通常、無線システムBの無線通信装置からの送信信号B1に由来する帯域外輻射はフィルタなどを用いてガードバンド内で十分抑圧され、無線システムAに干渉を発生させないようにしている。しかし、両システムの無線通信装置が非常に近い位置となった場合には図２に示すように信号B1からの帯域外輻射が広帯域な干渉となってシステムAに影響を及ぼす場合が考えられる。
【００１８】
IMT-2000システムの信号は時間的に連続しており、周波数的にもPHSと比較して広帯域なものとなっている。PHSの信号は300KHz間隔の各キャリア番号の周波数を前述のようにそれぞれ8個のタイムスロットを1フレームとして時分割して使用している。PHSの基地局装置では、使用するキャリア番号およびタイムスロットを各基地局装置が動的に割当てる方法を用いているため、実際に無線回線を使用する場合には送信に先立ってキャリアセンスを行い、使用予定のキャリア番号・タイムスロットに信号が存在しないことを確認している。
【００１９】
しかし、ここで問題としているような広い帯域（複数のキャリア番号）に渡る干渉信号が存在する場合、各タイムスロット毎に干渉が存在することは検出できるが、それをシステム内の狭帯域・時分割の信号と分離して認識し、効率よく干渉回避を行うことができなかった。
【００２０】
そこで、本発明は以上のような問題を解決することを目的としており、周波数帯が近接する二つの無線システムにおいて干渉が発生する可能性がある場合に、実際に広帯域の干渉が発生しているかどうかを検出し、特に広帯域な干渉が発生していると判断された場合に、使用周波数を干渉の影響が小さいと推定される周波数範囲に制限することにより、干渉回避を自動的かつ効果的に行える方法および無線通信装置を提供し、ひいては両システム間に要するガードバンドの低減を可能とすることにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る無線回線の干渉検出方法は、上記課題を解決すべくなされたものであり、周波数分割を行う無線通信において、自システムと他のシステムとの間における干渉を検出する際に、自システム内の任意のキャリア番号に対応した周波数毎に受信信号強度を測定し、測定した受信信号強度を各キャリア番号毎に対応付けて記憶し、記憶した各受信信号強度について、順次選択されたキャリア番号（以下、「選択キャリア番号」という。）及びこれに隣接した複数のキャリア番号から測定値群を生成し、各測定値群について演算処理を行い、この演算結果を該選択キャリア番号と関連付けてそれぞれ記憶し、各キャリア番号毎に記憶された演算結果を、予め設定された干渉レベルしきい値と比較し、比較結果と各選択キャリア番号とを関連付けて記憶することを特徴とするものである。
【００２２】
この発明によれば、自システムで使用されている各キャリア番号毎に、隣接するキャリア番号を含む測定値群を生成し、各測定値群の中の一般的な値（最小値、平均値、代表値等）を演算し、各演算結果とレベルしきい値とを比較するため、測定値群に含まれる特異な値（例えば、特定のキャリア番号にのみ現れる過大な信号強度。）を排除したうえで干渉信号の検出を行うことができる。その結果、広帯域に亘って連続的に生じている干渉信号のみを抽出することができる。
【００２３】
上記発明において、自システムが周波数分割及び時分割を行う場合に、自システム内の任意のタイムスロット番号に対応した時間毎に受信信号強度をさらに測定し、測定した受信信号強度をキャリア番号及びタイムスロット番号毎に記憶し、記憶した各受信信号強度について、前記選択キャリア番号に含まれるタイムスロット番号及びそのタイムスロット番号に隣接する所定範囲のタイムスロット番号から測定値群を生成し、これら各測定値群について演算処理を行い、各演算結果を各選択キャリア番号とそれぞれ関連付けて記憶することが好ましい。
【００２４】
この発明によれば、自システムが時分割方式を採用する場合であっても、キャリア番号のみならずタイムスロット番号についても特異な値の検出を行うことができるため、タイムスロット毎の干渉を検出することができる。
【００２５】
上記発明において、自システムが、周波数分割及び時分割を行う場合に、自システム内の任意のタイムスロット番号に対応した時間毎に受信信号強度を測定し、測定した受信信号強度をキャリア番号及びタイムスロット番号毎に記憶し、記憶した各受信信号強度について、各選択キャリア番号毎に、該選択キャリア番号に属する所定数のタイムスロット番号により測定値群を形成し、各測定値群について演算処理を行い、この演算結果を各選択キャリア番号と関連付けて記憶することが好ましい。
【００２６】
この発明によれば、各キャリアに含まれる所定数のタイムスロットについて干渉検出を行うため、演算処理を行うデータ数を低減することができ、演算処理手段の負担を軽減し、処理速度の向上を図ることができる。
【００２７】
上記発明において、前記所定数は、前記選択キャリア番号に属する全タイムスロット数とすることができる。この発明によれば、各キャリア番号に属する全てのタイムスロットについて干渉検出を行うため、検出精度を向上させることができる。
【００２８】
上記発明において、前記演算処理は、前記各測定値群について最小の測定値、平均値、多数決による代表値を求めるものが含まれる。この場合には、種々の演算処理方法を選択することにより、干渉の態様に応じて適切な検出方法を実現することができる。なお、上記干渉レベルしきい値は、上記演算処理の種類に応じて設定する。なお、演算処理手段に、演算処理の種類を選択する手段を設け、しきい値比較手段に干渉レベルしきい値を選択する手段を設けて、干渉の態様に応じて適宜演算処理の種類及び干渉レベルしきい値を切り替えるようにすることもできる。
【００２９】
また、他の発明は、上記干渉検出方法を利用した干渉防止システムであり、記憶された選択キャリア番号に基づいて、使用するキャリア番号を制御するものである。この干渉防止システムにおいては、所定の時間間隔で受信信号強度の測定、演算処理、しきい値との比較、キャリア番号の記憶を行い、干渉検出結果を更新することが好ましい。
【００３０】
この発明によれば、上記干渉検出方法によって干渉が検出されたキャリア番号を使用しないように、回線を制御することにより、他のシステムとの干渉を回避することができる。また、この上記干渉検出及び回線制御を周期的に行うことによって、例えば干渉源が異動期であっても、通信の確実性と周波数資源の有効利用を確保することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
（干渉防止システムの全体構成）
以下、本発明を適用した干渉防止システムの第１の実施形態について説明する。図１は、本実施形態係る干渉防止システムの基本構成を模式的に示すブロック図である。
【００３２】
本実施形態に係る干渉防止システムは、同図に示すように、回線制御部１と、キャリア番号指定部２と、タイムスロット指定部３と、無線信号送信部４と、無線信号受信部５と、演算結果記憶部６と、キャリア番号記憶部７と、しきい値比較部８と、信号強度記憶部９と、しきい値記憶部１０とを有している。
【００３３】
回線制御部１は、無線信号送信部４や無線信号受信部５が通信で使用する回線を制御するものであり、キャリア番号指定部２やタイムスロット指定部３に対して制御信号を入力することによって、無線信号送信部４や無線信号受信部５が使用するキャリア番号やタイムスロットを指定する。
【００３４】
キャリア番号指定部２は、回線制御部１から入力された制御信号に基づいて、無線信号送信部４及び無線信号受信部５で送受信するキャリア番号を指定するものである。また、このキャリア番号指定部２は、無線信号受信部５に対して指定したキャリア番号を信号強度記憶部９及び演算結果記憶部６に対して送出する。
【００３５】
タイムスロット指定部３は、回線制御部１から入力された制御信号に基づいて、無線信号送信部４及び無線信号受信部５で送受信するタイムスロット番号を指定するものである。また、このタイムスロット指定部３は、無線信号受信部５に対して指定したタイムスロット番号を信号強度記憶部９及び演算結果記憶部６に対して送出する。
【００３６】
無線信号送信部４は、無線通信を行う際に電波を基地局に対して送信する送信手段であり、キャリア番号指定部２やタイムスロット指定部３によって指定された周波数やタイムスロットを用いて信号の送信を行う。無線信号受信部５は、無線通信を行う際に電波を基地局から信号を受信する受信手段であり、キャリア番号指定部２やタイムスロット指定部３によって指定された周波数やタイムスロットを用いて信号の受信を行う。また、本実施形態に係る無線信号受信部５は、受信した無線信号の信号強度を測定し、測定結果を信号強度記憶部９に出力する機能を有している。
【００３７】
なお、同時に異なるキャリア番号の無線信号を受信するためには、一般に複数の受信機が必要となるが、時分割された無線回線においてはタイムスロット番号はフレーム周期ごとに繰り返されるため、本実施形態に係る無線信号受信部５は、フレーム周期毎にキャリア番号をずらして受信することで、一台の受信機で同一タイムスロット番号の異なるキャリア番号の受信信号強度を測定している。
【００３８】
また、この無線信号受信部５では、既に送信に使用しているキャリア番号・タイムスロット番号については、通信に悪影響がない範囲で送信を止めて一時的に必要なスロットを受信したり、送信回線を他のスロットへ切替えることにより、全てのスロットの測定を可能としている。これにより、本実施形態では、通信用の送受信機と別の受信機を設けることなく、通信用の受信機と信号強度測定用の受信機とを兼用している。
【００３９】
信号強度記憶部９は、無線信号受信部５が測定した信号強度を、当該信号のキャリア番号及びタイムスロット番号と関連付けて記憶する記憶手段である。この信号強度記憶部９は、例えば全キャリア数をｎ、１フレームあたりのタイムスロット数をFtとした場合、ｎ× Ft個の要素からなる配列変数Mを用意し、キャリア番号i、タイムスロット番号tに対応した受信信号強度S_i,tを配列要素M(i,t)に格納する。図3は信号強度の測定単位を示しており、この図におけるそれぞれの箱が配列Mの各要素に対応する。
【００４０】
演算結果記憶部６は、信号強度記憶部９に記憶された各受信信号強度を呼び出し、各キャリア番号に隣接した複数のキャリア番号の値に基づいて演算処理を行い、この演算結果をキャリア番号と関連付けてそれぞれ記憶するものである。また、本実施形態に係る演算結果記憶部６は、記憶した各受信信号強度について、各キャリア番号毎に、所定範囲のタイムスロット番号の値に基づいて演算処理を行い、この演算結果を各キャリア番号と関連付けて記憶する機能も備えている。
【００４１】
ここで、演算結果記憶部６が行う演算処理としては、各キャリア番号及びこれに隣接した複数のキャリア番号によって測定値群を生成し、各測定値群について最小の値を求めるものである。なお、他の演算処理としては、各各測定値群について平均値を求めるものや、多数決により代表値を求めるものであってもよい。
【００４２】
しきい値記憶部１０は、干渉を発生する信号強度をしきい値として記憶するものである。このしきい値は、演算結果記憶部６で行う演算処理の種類に応じて、干渉が生じる信号強度の範囲を定めるものであり、実験的に求めたものであってもよく、理論上の計算値であってもよい。
【００４３】
また、しきい値比較部８は、しきい値記憶部１０に記憶されたしきい値を呼び出し、この呼び出したしきい値と、演算結果記憶部６から受け取った演算結果とを比較し、しきい値で定められる範囲（例えば、しきい値を超える或いは下回る等）の信号強度のキャリア番号を取得し、これをキャリア番号記憶部７に出力する。
【００４４】
キャリア番号記憶部７は、しきい値比較部８がしきい値と比較して算出したキャリア番号を記憶するものであり、記憶したキャリア番号を回線制御部１に対して送出する。回線制御部１は、キャリア番号記憶部７から取得したキャリア番号に基づいて、使用するキャリア番号を選択する。
【００４５】
（干渉防止システムにおける干渉検出方法）
次に、上述した構成を有する干渉防止システムにおける干渉検出方法の基本原理について説明する。なお、本実施形態では、自システムとして、ＰＨＳ等の狭帯域・時分割方式を前提としており、他のシステムとして、広帯域・周波数分割方式を前提としている。また、狭帯域・時分割方式の干渉信号強度は、広帯域・周波数分割方式の干渉信号強度よりも大きいものとする。
【００４６】
干渉信号が、自システム内で発生する狭帯域・時分割の信号のみであったとすると、信号強度記憶部９に記憶されたデータは図４に示すようになる。この場合、同図に示すように、数十フレーム程度の短い時間内では信号強度はフレーム周期で同じ傾向を繰返す（一般的にはフレーム周期は10ms程度）。一方、干渉信号が他システムからの広帯域で時間依存性がない信号のみであったとすると、信号強度は図５に示すようになっている。
【００４７】
しかし、実際には図４及び図５に示す干渉が同時に受信されるため、両方の干渉信号は合成されたものとなり、信号強度記憶部９に記憶されたデータは図６に示したようになる。
【００４８】
この状態では、両方式の信号が混在するため、広帯域の干渉信号の存在を認識できない。ところが、複数の記憶要素間で最小値を選択する処理を施すことにより、信号強度の小さい広帯域の干渉信号を推定することができ、広域帯の干渉信号の検出が可能となる。
【００４９】
この最小値処理を施す具体的方法としては、▲１▼隣接する複数のキャリア番号を測定値群として最小値を求める方法、▲２▼キャリア番号毎の全タイムスロットをそれぞれ測定値群として最小値を求める方法、▲３▼隣接する複数のキャリア番号にそれぞれ属する全スロットを測定値群として最小値を求める方法、及び▲４▼隣接する複数のキャリア番号にそれぞれ属する所定数のタイムスロットを測定値群として最小値を求める方法が考えられる。
【００５０】
なお、本実施形態では、各タイムスロットについて最小値を求める方法（上記▲２▼）、及び隣接する複数のキャリア番号について全タイムスロット内の最小値を求める方法（上記▲３▼）を採用した場合について説明する。
【００５１】
最小値処理を施した例として、図６の干渉信号に対し、各キャリア番号とこれに隣接するキャリア番号により測定値群を生成し、前後１キャリアを含めた信号強度の最小値を求めた後の演算結果記憶部６に記憶されたデータを図７に示す。
【００５２】
そして、図７の状態から、さらに全タイムスロット間の最小値を求めたものが図８である。このようにして図5に示した、広帯域で時間に依存しない干渉信号強度がほぼ再現される。図８における各信号の信号強度と予め記憶された干渉しきい値とを比較することにより、干渉が問題となる帯域を決定することができる。
【００５３】
なお、説明ではシステム帯域の端に向けて単調増加する干渉信号を例として説明したが、本発明によればシステムA（図２）の帯域内の任意の周波数帯域における広帯域・非時間依存の干渉が検出可能である。また、図4〜図７では説明のため、キャリア数n=20、１フレーム当たりのタイムスロット数Ft=8の場合を例にしているが本発明においてこの値を特定するものではない。
【００５４】
（通信システムにおける回線制御方法）
上述した通信システムにおける回線制御方法について以下に説明する。図９は、本実施形態に係る回線制御方法の手順を示すフロー図であり、図１０は、本実施形態における演算処理の手順を模式的に示す概念図である。本実施形態では、信号強度記憶部９及び演算結果記憶部６は、キャリア番号iとタイムスロット番号tに関連付けられる２次元配列M(i,t)と、キャリア番号i のみに関連付けられる１次元配列K(i)として表現する。
【００５５】
先ず、図９に示すように、各キャリア番号（ｉ：１≦ｉ≦ｎ）毎に全タイムスロット（ｔ）についての信号強度Ｓi,tを測定し、各測定値を信号強度記憶部９の記憶要素Ｍ(i,t)に記憶する（Ｓ１０１）。
【００５６】
次いで、所定範囲に含まれる記憶要素に記憶された測定値を測定値群として演算処理を行い、演算結果を演算結果記憶部６に記憶する（Ｓ１０２）。具体的には、図１０に示すように、各キャリア番号（ｉ）毎に、それに隣接する前後ｍ個のキャリアに属する全タイムスロット（タイムスロット数（u：１≦u≦Ft））で測定値群Ｇ１を形成し、（２m＋１）×u個の測定値の中から最小値を取得する。すなわち、配列Kの各要素K(i)にはm+1≦i≦n-mの各iについて、i-m≦j≦i+mとなるキャリア番号ｊに属する全タイムスロットの値M(j,u)中の最小値が記憶される。
【００５７】
次に、演算結果である各K(i) （ただし、m+1≦i≦n-m）の値と、しきい値との比較し、使用するキャリアの制限をする処理Ａを行う（Ｓ１０３）。具体的に、この処理Ａでは、各K(i)の値と、しきい値記憶部１０に記憶されたしきい値との大小を判断し（Ｓ１０４）、干渉しきい値ｐを超える場合はキャリア番号iをキャリア番号記憶部７に記憶し、回線制御部１においてキャリア番号の使用を制限する（Ｓ１０５）。逆に、ステップＳ１０４において、K(i)≦pであればキャリア番号iの使用制限を解除する（Ｓ１０６）。
【００５８】
その後、キャリア番号１からｍについてはキャリア番号ｍ＋１の判定結果を用いて、使用するキャリアの制限を行い（Ｓ１０７〜Ｓ１０９）、キャリア番号n-m+1からnについてはキャリア番号n-mの判定結果を用いる（Ｓ１１０〜Ｓ１１２）。
【００５９】
なお、本実施形態では干渉の判定周期については言及しないが、複数フレームの平均化や、全キャリア番号のレベル測定が十分行える時間毎に、広帯域干渉の有無を判定することにより、干渉が常に存在していない場合にでも干渉が実際に問題となる時間のみ使用周波数を制限することが可能となる。
【００６０】
［第２実施形態］
次いで、本発明の第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、上述した図２における無線システムA（自システム）が時分割されていない場合に適用した場合を例示するものであり、前記第１実施形態よりも干渉検出能力は若干劣るが、構成を簡略化できる。図１１は、第２実施形態における干渉検出方法を説明するフロー図であり、図１２は、本実施形態における演算処理の手順を模式的に示す概念図である。なお、この第２実施形態に関しては、基本構成（図1）におけるタイムスロット指定部３は必須ではなくなる。
【００６１】
先ず、図１１に示すように、各キャリア番号（ｉ：１≦ｉ≦ｎ）毎についての信号強度Ｓiを測定し、各測定値を信号強度記憶部９の記憶要素Ｍ(i)に記憶する（Ｓ２０１）。
【００６２】
次いで、所定範囲に含まれる記憶要素に記憶された測定値を測定値群として演算処理を行い、演算結果記憶部６に記憶する（Ｓ２０２）。具体的には、図１２に示すように、各キャリア番号（ｉ）毎に、それに隣接する前後ｍ個目までのキャリア番号（ｊ：i-m≦j≦i+m）により測定値群Ｇ２を生成し、各測定値群Ｇ２に含まれる（２m＋１）個の測定値の中から最小値を取得し記憶する。すなわち、配列Kの各要素K(i)には、m+1≦i≦n-mの範囲でiの値を変化させることにより、測定値群Ｇ２中の最小値M(j)を、K(i)として演算結果記憶部６に記憶する。
【００６３】
従って、本実施形態では、信号強度記憶部９及び演算結果記憶部６はキャリア番号のみに関連付けられる1次元配列M(i)及びK(i)として表現される。
【００６４】
次に、演算結果である各K(i) （ただしm+1≦i≦n-m）の値と、しきい値との比較し、使用するキャリアの制限をする処理Ａを行う（Ｓ２０３）。具体的に、この処理Ａでは、各K(i)の値と、しきい値記憶部１０に記憶されたしきい値との大小を判断し（Ｓ２０４）、干渉しきい値ｐを超える場合はキャリア番号iをキャリア番号記憶部７に記憶し、回線制御部１においてキャリア番号の使用を制限する（Ｓ２０５）。逆に、ステップＳ２０４において、K(i)≦pであればキャリア番号iの使用制限を解除する（Ｓ２０６）。
【００６５】
その後、キャリア番号１からｍについてはキャリア番号ｍ＋１の判定結果を用いて、使用するキャリアの制限を行い（Ｓ２０７〜Ｓ２０９）、キャリア番号n-m+1からnについてはキャリア番号n-mの判定結果を用いる（Ｓ２１０〜Ｓ２１２）。
【００６６】
［第３実施形態］
次いで、本発明の第３実施形態について説明する。図１３は、本実施形態に係る干渉防止システムにおけるフロー図であり、図１４は、本実施形態における演算処理の手順を模式的に示す概念図である。本実施形態は、上述した第１実施形態における、他のシステムである無線システムB（図２）においても時分割信号が用いられている場合に有効である。本実施形態は、上述した第１実施形態と比較すると、最小値処理を施す具体的方法において、全タイムスロットではなく、一定の複数のタイムスロットにわたり最小値を求めるところが異なる。
【００６７】
本実施形態では、信号強度記憶部および演算結果記憶部６はキャリア番号iとタイムスロット番号tに関連付けられる２次元配列M(i,t)およびK(i,t)として表現する。
【００６８】
先ず、図１３に示すように、各キャリア番号（ｉ：１≦ｉ≦ｎ）毎に全タイムスロット（ｔ）についての信号強度Ｓi,tを測定し、各測定値を信号強度記憶部９の記憶要素Ｍ(i,t)に記憶する（Ｓ３０１）。
【００６９】
次いで、所定範囲に含まれる記憶要素に記憶された測定値を測定値群として演算処理を行い演算結果記憶部６に記憶する（Ｓ３０２）。具体的には、図１４に示すように、各キャリア番号（ｉ）毎に、それに隣接する前後ｍ個のキャリアに属する所定数（u：((t-q)mod Ft)+1≦u≦((t+q)mod Ft)+1）のタイムスロットで測定値群Ｇ３とし、（２m＋１）×u個の測定値の中から最小値を記憶する。
【００７０】
すなわち、全キャリア数をｎ、測定周期あたりのタイムスロット数をFtとしたとき、配列Kの各要素K(i,t)にはm+1≦i≦n-mの各iおよび１≦t≦Ftとなる各tについて、i-m≦j≦i+mとなるｊの範囲でかつ((t-q)mod Ft)+1≦u≦((t+q)mod Ft)+1となるタイムスロット番号uの範囲となる測定値群Ｇ３について、各Ｇ３に含まれるM(j,u)の中の最小値が記憶される。
【００７１】
次に、演算結果である各K(i) （ただしm+1≦i≦n-m）の値と、しきい値との比較し、使用するキャリアの制限をする処理Ａを行う（Ｓ３０３）。具体的に、この処理Ａでは、各K(i)の値と、しきい値記憶部１０に記憶されたしきい値との大小を判断し（Ｓ３０４）、干渉しきい値ｐを超える場合はキャリア番号iをキャリア番号記憶部７に記憶し、回線制御部１においてキャリア番号の使用を制限する（Ｓ３０５）。逆に、ステップＳ１０４において、K(i)≦pであればキャリア番号iの使用制限を解除する（Ｓ３０６）。
【００７２】
その後、キャリア番号１からｍについてはキャリア番号ｍ＋１の判定結果を用いて、使用するキャリアの制限を行い（Ｓ３０７〜Ｓ３０９）、キャリア番号n-m+1からnについてはキャリア番号n-mの判定結果を用いる（Ｓ３１０〜Ｓ３１２）。
【００７３】
なお、本実施例では測定周期あたりのタイムスロット数Ftは無線システムAのフレーム周期Faだけでなく、無線システムBのフレーム周期Fbを参照してFaとFｂの最小公倍数を基準に決定するとよい。
【００７４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、自システム用の受信機を用いて従来は分離が難しかった他システムからの広帯域な干渉信号を検出するとことが可能となり、干渉が検出された回線を使用制限したり、干渉が無くなった回線の使用制限を解除するように自動的に制御することによって効率的な干渉回避が可能となる。さらに、本発明によれば２つの無線システム間の固定的なガードバンドを縮小し、干渉発生状況に応じて適応的にガードバンド相当の帯域を確保することを可能とし、2システム間の置局設計の自由度を維持しながら周波数資源の有効利用を実現する、回線制御方法および無線通信装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る基本構成を示すブロック図。
【図２】近接する無線システムＡ（自システム）と無線システムＢ（他のシステム）との間における干渉の例を示すグラフ図。
【図３】周波数分割および時分割を行う無線システムにおける信号強度測定単位を説明するグラフ図。
【図４】狭帯域・時分割の干渉信号のみの信号強度の例を示すグラフ図。
【図５】広帯域・非時間依存の干渉信号のみの信号強度の例を示すグラフ図。
【図６】合成された干渉信号の強度を示すグラフ図。
【図７】隣接するｍキャリア間の最小値を求めた結果を示すグラフ図。
【図８】検出された広帯域・非時間依存の干渉信号強度を示すグラフ図。
【図９】本発明の第１実施形態を説明するフロー図。
【図１０】第１実施形態における演算処理を模式的に示す説明図。
【図１１】第２実施形態を説明するフロー図。
【図１２】第２実施形態における演算処理を模式的に示す説明図。
【図１３】第３実施形態を説明するフロー図。
【図１４】第３実施形態における演算処理を模式的に示す説明図。
【符号の説明】
１…回線制御部、２…キャリア番号指定部、３…タイムスロット指定部、４…無線信号送信部、５…無線信号受信部、６…演算結果記憶部、７…キャリア番号記憶部、８…しきい値比較部、９…信号強度記憶部、１０…しきい値記憶部

Claims (10)

1. 周波数分割及び時分割を行う自システムと、前記自システムと通信方式の異なる他のシステムとの間における干渉を検出する干渉検出方法であって、
   前記自システム内の任意のキャリア番号に対応した周波数毎に受信信号強度を測定するステップ (1) と、
   測定した受信信号強度を各キャリア番号毎に対応付けて記憶するステップ (2) と、
   記憶した各受信信号強度について、順次選択されたキャリア番号（以下、「選択キャリア番号」という。）及びこれに隣接した複数のキャリア番号から測定値群を生成し、各測定値群について演算処理を行い、この演算結果を該選択キャリア番号と関連付けてそれぞれ記憶するステップ (3) と、
   各キャリア番号毎に記憶された演算結果を、予め設定された干渉レベルしきい値と比較するステップ (4) と、
   比較結果と各選択キャリア番号とを関連付けて記憶するステップ (5) とを有し、
   前記ステップ(1)において、前記自システム内の任意のタイムスロット番号に対応した時間毎に受信信号強度をさらに測定し、
   前記ステップ(2)において、測定した受信信号強度をキャリア番号及びタイムスロット番号毎に記憶し、
   前記ステップ(3)では、記憶した各受信信号強度について、前記選択キャリア番号に含まれるタイムスロット番号及びそのタイムスロット番号に隣接する所定範囲のタイムスロット番号から測定値群を生成し、これら各測定値群について演算処理を行い、各演算結果を各選択キャリア番号とそれぞれ関連付けて記憶することを特徴とする干渉検出方法。
2. 周波数分割及び時分割を行う自システムと、前記自システムと通信方式の異なる他のシステムとの間における干渉を検出する干渉検出方法であって、
   前記自システム内の任意のキャリア番号に対応した周波数毎に受信信号強度を測定するステップ (1) と、
   測定した受信信号強度を各キャリア番号毎に対応付けて記憶するステップ (2) と、
   記憶した各受信信号強度について、順次選択されたキャリア番号（以下、「選択キャリア番号」という。）及びこれに隣接した複数のキャリア番号から測定値群を生成し、各測定値群について演算処理を行い、この演算結果を該選択キャリア番号と関連付けてそれぞれ記憶するステップ (3) と、
   各キャリア番号毎に記憶された演算結果を、予め設定された干渉レベルしきい値と比較するステップ (4) と、
   比較結果と各選択キャリア番号とを関連付けて記憶するステップ (5) とを有し、
   前記ステップ(1)において、前記自システム内の任意のタイムスロット番号に対応した時間毎に受信信号強度を測定し、
   前記ステップ(2)において、測定した受信信号強度をキャリア番号及びタイムスロット番号毎に記憶し、
   前記ステップ(3)では、記憶した各受信信号強度について、各選択キャリア番号毎に、該選択キャリア番号に属する所定数のタイムスロット番号により測定値群を形成し、各測定値群について演算処理を行い、この演算結果を各選択キャリア番号と関連付けて記憶することを特徴とする干渉検出方法。
3. 前記所定数とは、前記選択キャリア番号に属する全タイムスロット数であることを特徴とする請求項２に記載の干渉検出方法。
4. 周波数分割及び時分割を行う自システムと、前記自システムと通信方式の異なる他のシステムとの間における干渉を検出する干渉検出方法であって、
   前記自システム内の任意のキャリア番号に対応した周波数毎に受信信号強度を測定する ステップ (1) と、
   測定した受信信号強度を各キャリア番号毎に対応付けて記憶するステップ (2) と、
   記憶した各受信信号強度について、順次選択されたキャリア番号（以下、「選択キャリア番号」という。）及びこれに隣接した複数のキャリア番号から測定値群を生成し、各測定値群について演算処理を行い、この演算結果を該選択キャリア番号と関連付けてそれぞれ記憶するステップ (3) と、
   各キャリア番号毎に記憶された演算結果を、予め設定された干渉レベルしきい値と比較するステップ (4) と、
   比較結果と各選択キャリア番号とを関連付けて記憶するステップ (5) とを有し、
   前記演算処理は、前記各測定値群について最小の測定値を求めるものであることを特徴とする干渉検出方法。
5. 周波数分割及び時分割を行う自システムと、前記自システムと通信方式の異なる他のシステムとの間における干渉を検出する干渉検出方法であって、
   前記自システム内の任意のキャリア番号に対応した周波数毎に受信信号強度を測定するステップ (1) と、
   測定した受信信号強度を各キャリア番号毎に対応付けて記憶するステップ (2) と、
   記憶した各受信信号強度について、順次選択されたキャリア番号（以下、「選択キャリア番号」という。）及びこれに隣接した複数のキャリア番号から測定値群を生成し、各測定値群について演算処理を行い、この演算結果を該選択キャリア番号と関連付けてそれぞれ記憶するステップ (3) と、
   各キャリア番号毎に記憶された演算結果を、予め設定された干渉レベルしきい値と比較するステップ (4) と、
   比較結果と各選択キャリア番号とを関連付けて記憶するステップ (5) とを有し、
   前記演算処理は、前記各測定値群について平均値を求めるものであることを特徴とする干渉検出方法。
6. 周波数分割及び時分割を行う自システムと、前記自システムと通信方式の異なる他のシステムとの間における干渉を検出する干渉検出方法であって、
   前記自システム内の任意のキャリア番号に対応した周波数毎に受信信号強度を測定するステップ (1) と、
   測定した受信信号強度を各キャリア番号毎に対応付けて記憶するステップ (2) と、
   記憶した各受信信号強度について、順次選択されたキャリア番号（以下、「選択キャリア番号」という。）及びこれに隣接した複数のキャリア番号から測定値群を生成し、各測定値群について演算処理を行い、この演算結果を該選択キャリア番号と関連付けてそれぞれ記憶するステップ (3) と、
   各キャリア番号毎に記憶された演算結果を、予め設定された干渉レベルしきい値と比較するステップ (4) と、
   比較結果と各選択キャリア番号とを関連付けて記憶するステップ (5) とを有し、
   前記演算処理は、前記各測定値群について多数決により代表値を求めるものであることを特徴とする干渉検出方法。
7. 周波数分割及び時分割を行う自システムと、前記自システムと通信方式の異なる他のシステムとの間における干渉を防止する干渉防止システムであって、
   前記自システム内の任意のキャリア番号に対応した周波数毎に受信信号強度を測定する測定手段と、
   測定した受信信号強度を各キャリア番号毎に対応付けて記憶する信号強度記憶手段と、
   記憶した各受信信号強度について、順次選択されたキャリア番号（以下、「選択キャリア番号」という。）及びこれに隣接した複数のキャリア番号から測定値群を生成し、各測定値群について演算処理を行い、この演算結果を該選択キャリア番号と関連付けてそれぞ れ記憶する演算結果記憶手段と、
   各キャリア番号毎に記憶された演算結果を、予め設定された干渉レベルしきい値と比較するしきい値比較手段と、
   比較結果と各選択キャリア番号とを関連付けて記憶するキャリア番号記憶手段と、
   前記キャリア番号記憶手段に記憶された選択キャリア番号に基づいて、使用するキャリア番号を制御する回線制御手段とを有し、
   前記測定手段は、前記自システム内の任意のタイムスロット番号に対応した時間毎に受信信号強度をさらに測定し、
   前記信号強度記憶手段は、測定した受信信号強度をキャリア番号及びタイムスロット番号毎に記憶し、
   前記演算結果記憶手段は、記憶した各受信信号強度について、前記選択キャリア番号に含まれるタイムスロット番号及びそのタイムスロット番号に隣接する所定範囲のタイムスロット番号から測定値群を生成し、これら各測定値群について演算処理を行い、各演算結果を各選択キャリア番号とそれぞれ関連付けて記憶することを特徴とする干渉防止システム。
8. 周波数分割及び時分割を行う自システムと、前記自システムと通信方式の異なる他のシステムとの間における干渉を防止する干渉防止システムであって、
   前記自システム内の任意のキャリア番号に対応した周波数毎に受信信号強度を測定する測定手段と、
   測定した受信信号強度を各キャリア番号毎に対応付けて記憶する信号強度記憶手段と、
   記憶した各受信信号強度について、順次選択されたキャリア番号（以下、「選択キャリア番号」という。）及びこれに隣接した複数のキャリア番号から測定値群を生成し、各測定値群について演算処理を行い、この演算結果を該選択キャリア番号と関連付けてそれぞれ記憶する演算結果記憶手段と、
   各キャリア番号毎に記憶された演算結果を、予め設定された干渉レベルしきい値と比較するしきい値比較手段と、
   比較結果と各選択キャリア番号とを関連付けて記憶するキャリア番号記憶手段と、
   前記キャリア番号記憶手段に記憶された選択キャリア番号に基づいて、使用するキャリア番号を制御する回線制御手段とを有し、
   前記測定手段は、前記自システム内の任意のタイムスロット番号に対応した時間毎に受信信号強度を測定し、
   前記信号強度記憶手段は、測定した受信信号強度をキャリア番号及びタイムスロット番号毎に記憶し、
   前記演算結果記憶手段は、記憶した各受信信号強度について、各選択キャリア番号毎に、該選択キャリア番号に属する所定数のタイムスロット番号により測定値群を形成し、各測定値群について演算処理を行い、この演算結果を各選択キャリア番号と関連付けて記憶することを特徴とする干渉防止システム。
9. 前記所定数とは、前記選択キャリア番号に属する全タイムスロット数であることを特徴とする請求項８に記載の干渉防止システム。
10. 所定の時間間隔で前記受信信号強度の測定、演算処理、しきい値との比較、キャリア番号の記憶を行い、干渉検出結果を更新する計時手段を有することを特徴とする請求項７乃至９のいずれか 1 項に記載の干渉防止システム。

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